Лабораторная работа № 1 Исследование износа и дефектов гильз цилиндров двигателя

Цель работы: закрепление и развитие знаний, способов, средств и техники дефектации гильз цилиндров, приобретение практических навыков определения дефектов и их сочетаний, использование средств контроля и руководства по капитальному ремонту автомобилей, уяснение характера дефектовочных работ.

Содержание работы: подготовка исходных данных для дефектации деталей; определение технического состояния деталей; сортировка деталей по результатам контроля; назначение способа ремонта и содержания операций по подефектной технологии; оформление отчета о результатах работы.

Оборудование: гильзы блока цилиндров двигателя КамАЗ-740; стойка микрометра (ТУ 2-084-823-68); микрометр МК (ГОСТ 6507-60) с пределами измерения 100–125 мм; микрометрический нутромер НМ175 (ГОСТ 862-72) с пределами измерений 75–175 мм; штангенциркуль ШЦ-2 (ГОСТ 166-73) с пределами измерений 0–160 мм; масштабная линейка длиной 300 мм; дефектовочные карты и таблицы ремонтных размеров.

Конструктивно-технологическая характеристика детали. Гильзы цилиндров двигателя КамАЗ-740 – “мокрого” типа, легко­съем­ные, изготовлены из специального чугуна центробежным литьем, объемно закалены для повышения износостойкости, НRС_э=46,4–51,3. В соединении гильза – блок цилиндров водяная полость уплотнена резиновы­ми кольцами круглого сечения. В верхней части установлено кольцо под бурт в проточку гильзы, в нижней части – два кольца в расточки блока. Гильзы цилиндров двигателя КамАЗ-740 тонкостенные. Толщина их стенок 13,5 мм.

Требования к точности размеров в пределах 4-7 квалитетов, шероховатость поверхности не должна превышать , овальность и конусность внутренней поверхности цилиндра не должна превышать 0,025 мм.

Установочной базой служат фаски отверстия по поршень.

Основные положения

Гильза блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания работает в тяжелых условиях. Зеркало гильзы изнашивается в результате трения поршневых колец и действия абразивных частиц, содержащихся в смазке и засасываемом воздухе. Попадание в цилиндр всего одного процента неочищенного воздуха увеличивает износы поршневых колец и гильз в два раза. Износ гильз усиливается действием высоких температур, давлением продуктов сгорания и коррозии, вызываемой содержащимися в них сернистыми соединениями и оксидом углерода.

Зеркало гильзы смазывается разбрызгиванием масла, стекающего с поршневого пальца и шатуна. Под действием высокой температуры происходит разжижение масляной пленки, что ухудшает условия смазки верхней части зеркала гильзы. Вследствие неравномерного давления поршня на стенки гильзы, одновременно с изнашиванием её внутреннего диаметра образуется овальность, достигающая максимального значения в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца. Кроме того, овальность зеркала гильзы может увеличиваться вследствие неправильной затяжки гаек, крепящих головку блока и деформации блока из-за неравномерного нагрева цилиндров при работе двигателя.

Кроме овальности зеркало гильзы цилиндра обретает конусность в процессе изнашивания.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с организацией рабочего места и проверить его комплектность.

2. Усвоить особенности конструкции гильзы, условия работы и ха­рактер возможных повреждений, технические требования на дефектацию детали.

3. Ознакомиться с правилами пользования инструментами и правилами техники безопасности.

4. Определить состояние гильзы.

4.1. Осмотреть гильзу. Установить и записать в отчет наличие дефектов (таблица 2.2). Осмотр провести в соответствии с дефектовочной ведомостью (таблица 2.1).

4.2. Произвести измерение диаметра под поршень:

· измерить штангенциркулем диаметр верхней не изнашивающейся кромки гильзы;

· настроить микрометр на полученный размер с учетом предполагаемого износа гильзы;

· установить штифты микрометрического нутромера между пятой и шпинделем микрометра, закрепить сменный стержень и подвести нуль шкалы к стрелке индикатора;

· отжать рукой измерительный стержень настроенного нутромера и осторожно ввести его в цилиндр;

· произвести измерения внутреннего диаметра гильзы на расстоянии 80 мм от верхней его кромки, в шести плоскостях.

Схема замера представлена на рисунке 2.1 отчета. Результаты записать в таблицу 2.3 отчета.

Таблица 2.1 - Карта технических требований на дефектацию

	Деталь	гильза цилиндра
№ детали	740.1002021
Материал	Чугун специальный
Твердость	46,4...51,3 НRСэ
Пози-	Возможный дефект	Способ установления де­фекта и сред­ства контроля	Размер, мм	Заключение
­ция на эс­кизе	по рабочему чертежу	допустимый размер
–	Обрыв бурта	Осмотр	–	–	Браковать
	Обломы или сколы ниж­ней части	Осмотр	–	–	Браковать
	Трещины на стенках	Осмотр. Де­фектоскопия	–	–	Браковать
	Кавитационные раковины на наружной поверхности	Осмотр. Ли­нейка–150. ГОСТ 427-75. Шаблон 1 мм.	–	–	Браковать при раковинах диаметром более 2 мм и глубиной более 1 мм.
	Сколы на верх­нем торце бурта	Осмотр. Ли­нейка–150. ГОСТ 427-75.	–	–	Заварить. Браковать при сколах длиной по окруж­но­сти более 5 мм или в коли­честве более 5 штук на рас­стоянии менее 10 мм друг от друга
	Забоины или ракови­ны на бурте	Осмотр. Ли­нейка–150. ГОСТ 427-75.			Зачистить. Заварить. Бра­ко­вать при за­бои­нах или ра­ковинах шириной более по­ловины пояска в количестве более 5 штук на расстоянии менее 10 мм друг от друга.
Окончание таблицы 2.1
	Риски, зади­ры, ракови­ны или из­нос рабочей поверхности	Осмотр. Нут­ромер НИ 100-160-1. ГОСТ 868-82.	120+0,03	–	Восстановить армировани­ем стальной лентой или ус­тановкой дополнительной гильзы
	Износ верхне­го посадочно­го пояска	Калибр-ско­ба НЕ 137,5 Хга ГОСТ 2015-84	137,5	137,391	Напылить
	Износ нижне­го посадочно­го пояска	Калибр-ско­ба НЕ 134 Хга ГОСТ 2015-84	134	133,894	Напылить

Таблица 2.2 – Карта осмотра гильзы цилиндра

Конструктив­ные элементы детали	Требования рабочего чертежа	Действительное состояние элемента детали	Способ установления дефекта; применяющий­ся инструмент	Заключение
1. Обрыв бурта	Повреждения не допускаются
2. Обломы или сколы нижней части	Повреждения не допускаются
3. Трещины на стенках	Повреждения не допускаются
3. Кавитаци­он­ные ракови­ны на наруж­ной поверхности	Допускаются раковины диаметром до 2 мм и глубиной до 1 мм
4. Сколы на верхнем торце бурта	Допускаются сколы длиной по окружно­сти не более 5 мм в количестве не бо­лее 5 штук на расстоя­нии не менее 10 мм друг от друга
5. Забоины или раковины на бурте	Допускаются за­бои­ны или ракови­ны шириной не бо­лее половины поя­ска в количестве не более 5 штук на расстоя­нии не ме­нее 10 мм друг от друга
Окончание таблицы 2.2
6. Риски, задиры, раковины или износ рабочей поверхности	Риски, задиры, ра­ковины не допус­каются. Допусти­мый без ремонта износ Æ120,1. Но­ми­нальный Æ120+0.03
7. Износ верхнего посадочного пояска	Номинальный Æ137,5 . Допустимый без ремонта Æ137,391
8. Износ нижнего посадочного пояска	Номинальный Æ134 . Допустимый без ремонта Æ133,894.

4.3. Определить величину диаметра и износа гильзы для каждой плоскости:

d = d₁ – c, (2.1)

U = d – d₂, (2.2)

где d – диаметр изношенной гильзы, мм;

d₁ – размер, на который был настроен нутромер, мм;

с – отклонение стрелки индикатора, мм;

d₂ – диа­метр гильзы на верхней кромке (номинальный диаметр), мм;

U – износ гильзы, мм.

4.4. Построить график износа гильзы (рисунок 2.1) и определить плоскость качания шатуна.

4.5. Произвести измерения внутреннего диаметра гильзы по образу­ю­щей в плоскости качания шатуна и в плоскости перпендикулярной к ней. Измерения проводить в 4-х поясах. Результаты записать в таблицу 2.4 отчета.

4.6. Построить графики величин износа гильзы по образующей для двух плоскостей, рисунок 2.2. Найти место наибольшего износа.

4.7. Определить максимальную овальность В_mах и максимальную конусность К_mах гильзы:

D_mf[ = d¢_mf[ – d¢_min (2.3)

К_mах = d_mах – d_min, (2.4)

гдеd¢_mах, d¢_min – соответственно максимальный и минимальный диаметры гильзы в одном поясе и разных плоскостях, мм;

d_mах, d_min – соответственно максимальный и минимальный диаметры гильзы в одной плоскости и разных поясах, мм.

5. Привести в порядок рабочее место и сдать его лаборанту.

6. Оформить отчет о работе.

Содержание отчета

Отчет должен содержать

1. Анализ условий работы и характерных дефектов гильзы двигателя КамАЗ-740. Наличие дефектов.

2. Таблицы с результатами измерений и расчетов.

3. Схемы замеров

4. Графики износа гильзы.

5. Выводы, включающие:

· величину максимального износа, конусности и овальности;

· характер и причины хода кривых износа по окружности гильзы и по её образующей;

· заключение о пригодности гильзы к дальнейшей эксплуатации.

2.4 Контрольные вопросы

1. Перечислите конструкторские элементы гильзы, материалы из которых она изготовлена, требования к термообработке.

2. Охарактеризуйте условия работы гильзы и факторы, ускоряющие её износ.

3. Перечислите характерные дефекты гильзы.

4. Как установить индикаторный нутромер на базовый размер?

5. Как произвести измерения внутреннего диаметра гильзы?

6. Как определить диаметр изношенного отверстия?

7. Как рассчитать износ отверстия по результатам измерения при помощи индикаторного нутромера?

8. Как рассчитать максимальную конусность внутреннего диаметра гильзы?

9. Как рассчитать максимальную овальность внутреннего диаметра гильзы?

10. Назовите способы ремонта гильзы.

Образец титульного листа по лабораторной работе

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ высшего профессионального образования

"Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого"

Политехнический институт

Кафедра Автомобильный транспорт

ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСА И ДЕФЕКТОВ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ

Лабораторная работа по учебной дисциплине

«Основы технологии производства и ремонта автомобилей»

по специальности 190601.65 – автомобили и автомобильное хозяйство.

Отчет

	Преподаватель ______________________ С.Г Крылов “______” ______________ 201 ___
	Студент группы _______ ______________________ А. К. Петров “______” ______________ 201 ___

Цель работы:____________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Оборудование: __________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Анализ условий работы детали: ____________________________________

____________________________________________________________________

Дефекты гильзы, выявленные внешним осмотром (таблица 2.2): ________

____________________________________________________________________

Таблица 2.3 - Характер износа гильзы по окружности

Плоскости измерений	Отклонение стрел­ки инди­катора С, мм	Диаметр изношенной гильзы d, мм	Износ гиль­зы И, мм	Максимальная овальность Вmax, мм
I–I
II–II
III–III
IV–IV
V–V
VI–VI

Рисунок 2.1 - Износ гильзы по окружности

Таблица 2.4 - Износ гильзы по образующей

Отклонение стрел­ки инди­катора, мм	Диаметр изношенной гильзы, мм	Износ гиль­зы, мм	Максимальная конусность, мм

б	Рисунок 2.2 – Износ гильзы по образующей в плоскости качания шатуна (а) и перпендикулярной плоскости качания шатуна (б)
а

Выводы:________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________